4. Oksidēšanās - reducēšanās reakcijas elektrolītu šķīdumos

Oksidēšanās - reducēšanās reakcijas elektrolītu šķīdumos

Elektrolītu ūdens šķīdumos jonu mijiedarbības rezultātā var notikt ne tikai jonu apmaiņas reakcijas, bet arī oksidēšanās - reducēšanās reakcijas. Oksidēšanās - reducēšanās reakcija notiek tad, ja ūdens šķīdumā vienlaicīgi atrodas joni ar oksidējošām īpašībām, kas elektronus pievieno, un joni ar reducējošām īpašībām, kas elektronus atdod.

Ja oksidēšanās - reducēšanās reakcijā, kas notiek ūdens šķīdumā, piedalās skābekli saturoši joni, tad tajos mainās skābekļa daudzums. To, kādi joni reakcijā veidojas, nosaka reakcijas vides pH. Skābā vidē oksidēšanās - reducēšanās reakcijā piedalās ūdens molekulas un ūdeņraža joni

H^{+}

, neitrālā vidē - ūdens

H_{2} O

un bāziskā vidē - ūdens molekulas un hidroksīdjoni

{OH}^{-}

Lai pārliecinātos par vides skābuma ietekmi uz oksidētāju spēju sev pievienot elektronus, aplūkosim kālija permanganāta

KMn O_{4}

un nātrija sulfīta

{Na}_{2} {SO}_{3}

oksidēšanās - reducēšanās reakcijas trīs dažādās vidēs: skābā, neitrālā un bāziskā. Tā kā permanganātjonam

{MnO}_{4}^{-}

piemīt violeta krāsa, par reakcijas norisi var spriest pēc krāsas izmaiņām.

KMn O_{4}

{Na}_{2} {SO}_{3}

oksidēšanās - reducēšanās reakcija SKĀBĀ VIDĒ

\begin{array}{l} K {MnO}_{4} + {Na}_{2} {SO}_{3} + H_{2} {SO}_{4} \to \\ \to Mn {SO}_{4} + {Na}_{2} {SO}_{4} + K_{2} {SO}_{4} + H_{2} O \\ {MnO}_{4}^{-} + 8 H^{+} + 5 e^{-} \to {Mn}^{2 +} + 4 H_{2} O |2 \\ {SO}_{3}^{2 -} + H_{2} O - 2 e^{-} \to {SO}_{4}^{2 -} + 2 H^{+} |5 \\ _____________________________________ \\ 2 {MnO}_{4}^{-} + 5 {SO}_{3}^{2 -} + 16 H^{+} + 5 H_{2} O \to \\ \to 2 {Mn}^{2 +} + 5 {SO}_{4}^{2 -} + 8 H_{2} O + 10 H^{+} \\ 2 {MnO}_{4}^{-} + 5 {SO}_{3}^{2 -} + 6 H^{+} \to \\ \to 2 {Mn}^{2 +} + 5 {SO}_{4}^{2 -} + 3 H_{2} O \\ _____________________________________ \\ 2K {MnO}_{4} + 5 {Na}_{2} {SO}_{3} + 3 H_{2} {SO}_{4} \to \\ \to 2Mn {SO}_{4} + 5 {Na}_{2} {SO}_{4} + K_{2} {SO}_{4} + 3 H_{2} O \end{array}

KMn O_{4}

{Na}_{2} {SO}_{3}

oksidēšanās - reducēšanās reakcija NEITRĀLĀ VIDĒ

\begin{array}{l} K {MnO}_{4} + {Na}_{2} {SO}_{3} + H_{2} O \to \\ \to {MnO}_{2} ↓ + {Na}_{2} {SO}_{4} + KOH \\ {MnO}_{4}^{-} + 2 H_{2} O + 3 e^{-} \to {MnO}_{2} ↓ + 4 {OH}^{-} |2 \\ {SO}_{3}^{2 -} + H_{2} O - 2 e^{-} \to {SO}_{4}^{2 -} + 2 H^{+} |3 \\ ________________________________________ \\ 2 {MnO}_{4}^{-} + 3 {SO}_{3}^{2 -} + 4 H_{2} O + 3 H_{2} O \to \\ \to 2 {MnO}_{2} ↓ + 3 {SO}_{4}^{2 -} + 8 {OH}^{-} + 6 H^{+} \\ 2 {MnO}_{4}^{-} + 3 {SO}_{3}^{2 -} + 7 H_{2} O \to \\ \to 2 {MnO}_{2} ↓ + 3 {SO}_{4}^{2 -} + 6 H_{2} O + 2 {OH}^{-} \\ ________________________________________ \\ 2K {MnO}_{4} + 3 {Na}_{2} {SO}_{3} + H_{2} O \to \\ \to 2 {MnO}_{2} ↓ + 3 {Na}_{2} {SO}_{4} + 2KOH \end{array}

KMn O_{4}

{Na}_{2} {SO}_{3}

oksidēšanās - reducēšanās reakcija BĀZISKĀ VIDĒ

\begin{array}{l} K {MnO}_{4} + {Na}_{2} {SO}_{3} + NaOH \to \\ \to K_{2} {MnO}_{4} + {Na}_{2} {MnO}_{4} {+ Na}_{2} {SO}_{4} + H_{2} O \\ {MnO}_{4}^{-} + e^{-} \to {MnO}_{4}^{2 -} |2 \\ {SO}_{3}^{2 -} + 2 {OH}^{-} - 2 e^{-} \to {SO}_{4}^{2 -} + H_{2} O \\ _______________________________________ \\ 2 {MnO}_{4}^{-} + {SO}_{3}^{2 -} + 2 {OH}^{-} \to \\ \to 2 {MnO}_{4}^{2 -} + {SO}_{4}^{2 -} + H_{2} O \\ _______________________________________ \\ 2K {MnO}_{4} + {Na}_{2} {SO}_{3} + 2 NaOH \to \\ \to K_{2} {MnO}_{4} + {Na}_{2} {MnO}_{4} {+ Na}_{2} {SO}_{4} + H_{2} O \end{array}

Elektronu bilances vienādojumi un oksidēšanās - reducēšanās saīsinātie jonu reakciju vienādojumi parāda, ka, palielinoties vides skābumam, oksidētāja spēja pievienot elektronus pastiprinās. Bāziskā vidē permanganātjons pievieno tikai vienu elektronu, neitrālā ūdens vidē - pievieno trīs elektronus, bet skābā vidē - pievieno piecus elektronus.

\begin{array}{l} \overset{+ 7}{Mn} \overset{+ 5 e^{-}}{\to} \overset{+ 2}{Mn} \\ sk ā ba vide \\ [H^{+}] < 7 \end{array}

\begin{array}{l} \overset{+ 7}{Mn} \overset{+ 3 e^{-}}{\to} \overset{+ 4}{Mn} \\ neitr ā la vide \\ [H^{+}] = 7 \end{array}

\begin{array}{l} \overset{+ 7}{Mn} \overset{+ e^{-}}{\to} \overset{+ 6}{Mn} \\ b ā ziska vide \\ [H^{+}] > 7 \end{array}

Atsauce:

http://www.youtube.com/watch?v=3mhr0JvrfVE

http://www.youtube.com/watch?v=gxDw4y811OU

http://www.youtube.com/watch?v=coyfrqA-vCs

Iepriekšējā teorija

Atgriezties tēmā

Nākamais uzdevums

Nosūtīt atsauksmi

Atradi kļūdu?

Sūti mums ziņu!

4. Oksidēšanās - reducēšanās reakcijas elektrolītu šķīdumos

Teorija